Kolhydrater är det gemensamma namnet på alla typer av sockerarter. Sockerarter är kemiska föreningar bestående av kol, väte och vatten.
Namnet kommer från att de är hydrater av kol (dvs vatten bundet till kol). En allmän formel för sockerater är:
(Det här stämmer inte helt idag, och biokemiskt definieras en kolhydrat som att den innehåller minst två alkoholer och en keton eller aldehyd, men vi kan nöja oss med ovan defninition).
- Hur många kolatomer har en kolhydrat som minst?
Monosackarider
De enklaste kolhydraterna är monosackarider, eller enkla sockerarter. Dessa består endast av en sockermolekyl.
Glukos är en monosackarid.
Varje kolatom i en sockermolekyl har generellt en hydroxylgrupp (syre och väte) eller en karboxylgrupp (dubbelbindning syre) bundet till sig.
Fler exempel på viktiga monosackarider:
- Ribos (Finns i RNA)
- Deoxiribos (Finns i DNA)
- Galaktos (Används av organismer för energi)
- Fruktos (Används av organismer för energi)
- Glukos (Används av organismer för energi)
Dessa delas upp efter hur många kolatomer de innehåller
- Trios (3)
- Tetros (4)
- Pentos (5)
- Ribos
- Deoxiribos
- Hexos (6)
- Glukos
- Galaktos
- Fruktos
- Heptos (7)
Disackarider
De enkla sockerarterna (monosackarider) bygger också upp större molekyler. Om två enkla sockerarter är ihopbundna bildar de istället en disackarid. Bindningen mellan de två monosackariderna kallas för glykosidbindning.
De flesta disackarider har den kemiska formeln:
Disackariden maltos som består av två glukosmolekyler som är bundna till varandra genom en av syreatomerna. En syreatom och två väteatomer har gått förlorade för att möjliggöra bindningen.
Tre disackarider
- Sackaros: glukos + fruktos
- Laktos: glukos + galaktos
- Maltos: glukos + glukos
Schematiskt ritar vi oftast disackarider likt ovan. Vi ser då de två gula hexagonerna som monosackarider vilka är ihopbundna via ett syre.
Laktosintolerans
Laktosintolerans är ett mycket vanligt tillstånd hos den vuxna populationen av människor i världen. Det är egentligen väldigt få vuxna som kan konsumera mjölkprodukter, där länderna i Norden är ett undantag.
Laktos förekommer i däggdjursmjölk och är en viktig energikälla för ungar som diar. För att bryta ned disackariden laktos till galaktos och glukos, som cellerna i sin tur kan använda i cellandningen krävs enzymet laktas.
Hos vuxna individer produceras inte längre laktas, eftersom de inte längre är beroende av modersmjölken. Om enzymet inte finns i tillräckligt stora mängder kan laktos inte brytas ned. Det bryts då istället ned av bakterier i mag-tarmkanalen vilket leder till uppblåsthet och buksmärtor hos laktosintoleranta individer.
Oligosackarider och polysackarider
Ännu större sockerater klassifieras endast enligt oligosackarider (flera sockerarter) och polysackarider (många sockerarter).
Jämför med hur peptider namnges.
Oligo- och polysackarider kan schematiskt illustreras precis som disackarider. Ovan oligosackarid med åtta stycken monosackarider.
Oligosackarider
Oligosackarider syftar på ett bestämt antal sockerater och syftar oftast till kolhydrater med fyra till tio monosackarider.
Ex. fruktooligosackarider som är sammansatta fruktosmolekyler och återfinns hos vissa växter.
Polysackarider
Polysackarider är istället molekyler med betydligt fler monosackarider, upp till flera tusen. Polysackarider som endast består av en enda typ av monosackarider kallas för homopolysackarid, medan en polysackarid som består av olika monosackarider kallas för heteropolysackarid.
Exempel på polysackarider
Polysackarider är oerhört viktiga för energilagringen hos levande organismer. Långa kedjor av glukosmolelkyler bildar både stärkelse, glykogen, och cellulosa (samtliga är homopolysackarider av glukos).
-
Stärkelse
- Den vanligaste kolhydratkällan i vår föda, och är den kolhydrat vi hittar i ex. potatis, pasta eller bröd.
- Bryts ned till maltos med hjälp av enzymet amylas.
- Fungerar som energilager för växter.
-
Glykogen
- Energilagring hos djur.
- Finns främst i muskler och lever hos människan.
- Bryts ned till glukos.
-
Cellulosa
- Vanligaste organiska substansen i naturen.
- Finns hos växter, bakterier och alger.
- Otroligt stora polysackarider med upp till 15 000 glukosmolekyler.
- Flera glukoskedjor är bundna till varandra och är betydligt stabilare än de andra polysackariderna.
- Bygger upp växter cellvägg.
- Viktig råvara för människan.
- Kallas för “fiber” (växtfiber) ur ett livsmedelsperspektiv och kan inte brytas ned av människan mag- och tarmkanal.